Здесь немного информации о GPS навигации на смартфоне и простом телефоне


Что такое GPS-навигация

GPS - начальные буквы названия глобальной системы определения координат - Global Positioning System.

GPS состоит из совокупности определенного количества искусственных спутников Земли (спутниковой системы NAVSTAR) и наземных станций слежения, объединенных в общую сеть. В качестве абонентского оборудования служат индивидуальные GPS-приемники, способные принимать сигналы со спутников и по принятой информации вычислять свое местоположение.

Каждую миллисекунду спутники передают на Землю:
• свой статус (сообщение об исправности или неисправности);
• текущую дату;
• текущее время;
• данные альманаха;
• точное время отправки всей совокупности сообщений.

GPS-приемник на основании полученной со спутников информации определяет расстояние до каждого спутника, их взаимное расположение и вычисляет свои координаты по законам геометрии. При этом, для определения 2-х координат (широта и долгота) достаточно получить сигналы с трёх спутников, а для определения высоты над уровнем моря - с четырёх.


Принцип работы спутниковых систем навигации основан на измерении расстояния от антенны на объекте (координаты которого необходимо получить) до спутников, положение которых известно с большой точностью. Таблица положений всех спутников называется альманахом, которым должен располагать любой спутниковый приёмник до начала измерений. Обычно приёмник сохраняет альманах в памяти со времени последнего выключения и если он не устарел — мгновенно использует его. Каждый спутник передаёт в своём сигнале весь альманах. Таким образом, зная расстояния до нескольких спутников системы, с помощью обычных геометрических построений, на основе альманаха, можно вычислить положение объекта в пространстве.

Метод измерения расстояния от спутника до антенны приёмника основан на определённости скорости распространения радиоволн. Для осуществления возможности измерения времени распространения радиосигнала каждый спутник навигационной системы излучает сигналы точного времени в составе своего сигнала используя точно синхронизированные с системным временем атомные часы. При работе спутникового приёмника его часы синхронизируются с системным временем и при дальнейшем приёме сигналов вычисляется задержка между временем излучения, содержащимся в самом сигнале, и временем приёма сигнала. Располагая этой информацией, навигационный приёмник вычисляет координаты антенны. Дополнительно накапливая и обрабатывая эти данные за определённый промежуток времени, становится возможным вычислить такие параметры движения, как скорость (текущую, максимальную, среднюю), пройденный путь и т. д.

В реальности работа системы происходит значительно сложнее. Ниже перечислены некоторые проблемы, требующие специальных технических приёмов по их решению:

  • Отсутствие атомных часов в большинстве навигационных приёмников. Этот недостаток обычно устраняется требованием получения информации не менее чем с трёх (2-мерная навигация при известной высоте) или четырёх (3-мерная навигация) спутников; (При наличии сигнала хотя бы с одного спутника можно определить текущее время с хорошей точностью).
  • Неоднородность гравитационного поля Земли, влияющая на орбиты спутников;
  • Неоднородность атмосферы, из-за которой скорость и направление распространения радиоволн может меняться в определённых пределах;
  • Отражения сигналов от наземных объектов, что особенно заметно в городе;
  • Невозможность разместить на спутниках передатчики большой мощности, из-за чего приём их сигналов возможен только в прямой видимости на открытом воздухе.

Технические детали работы систем

Рассмотрим некоторые особенности основных систем спутниковой навигации (NAVSTAR и ГЛОНАСС):

  • Обе системы имеют двойное назначение — военное и гражданское, поэтому излучают два вида сигналов: один с пониженной точностью определения координат (~100 м) для гражданского применения и другой высокой точности (~10-15 м и точнее) для военного применения. Для ограничения доступа к точной навигационной информации вводят специальные помехи, которые могут быть учтены после получения ключей от соответствующего военного ведомства (США для NAVSTAR и России для ГЛОНАСС). В настоящее время эти помехи отменены, и точный сигнал доступен гражданским приёмникам, однако в случае соответствующего решения государственных органов стран-владельцев военный код может быть снова заблокирован (в системе NAVSTAR это ограничение было отменено только в мае 2000 года и в любой момент может быть восстановлено).
  • Спутники NAVSTAR располагаются в шести плоскостях на высоте примерно 20 180 км. Спутники ГЛОНАСС (шифр «Ураган») находятся в трёх плоскостях на высоте примерно 19 100 км. Hоминальное количество спутников в обеих системах — 24. Группировка NAVSTAR полностью укомплектована в апреле 1994-го и с тех пор поддерживается, группировка ГЛОНАСС была полностью развёрнута в декабре 1995-го, но с тех пор значительно деградировала. В настоящий момент идёт её активное восстановление.
  • Обе системы используют сигналы на основе т. н. «псевдошумовых последовательностей», применение которых придаёт им высокую помехозащищённость и надёжность при невысокой мощности излучения передатчиков.
  • В соответствии с назначением, в каждой системе есть две базовые частоты — L1 (стандартной точности) и L2 (высокой точности). Для NAVSTAR L1=1575,42 МГц и L2=1227,6 МГц. В ГЛОHАСС используется частотное разделение сигналов, т. е. каждый спутник работает на своей частоте и, соответственно, L1 находится в пределах от 1602,56 до 1615,5 МГц и L2 от 1246,43 до 1256,53. Сигнал в L1 доступен всем пользователям, сигнал в L2 — только военным (то есть, не может быть расшифрован без специального секретного ключа).
  • Каждый спутник системы, помимо основной информации, передаёт также вспомогательную, необходимую для непрерывной работы приёмного оборудования. В эту категорию входит полный альманах всей спутниковой группировки, передаваемый последовательно в течение нескольких минут. Таким образом, старт приёмного устройства может быть достаточно быстрым, если он содержит актуальный альманах (порядка 1-й минуты) — это называется «тёплый старт», но может занять и до 15-ти минут, если приёмник вынужден получать полный альманах — т. н. «холодный старт». Необходимость в «холодном старте» возникает обычно при первом включении приёмника, либо если он долго не использовался.

Правовые вопросы использования GPS

  • В сетевых форумах и блогах постоянно идет спор — нужно или не нужно получать разрешение на использование GPS-приемника. Прежде всего, проясним ситуацию по поводу покупки GPS в личное пользование. В законодательстве никаких запретов насчет этого найти не удалось — да и в списке запрещенных к продаже приборов GPS не значится. Его нельзя подвести ни под какие косвенные статьи — устройство не является источником электромагнитного излучения.

    Точно так же обстоит дело и с устройствами глобального позиционирования. Согласно постановлению Правительства России от 8 июня 2001 года № 453, было утверждено новое положение о лицензировании геодезической и картографической деятельности в РФ и перечень работ, входящих в состав лицензируемой геодезической и картографической деятельности. Сегодня получение разрешения требуется только для применения GPS при выполнении строительных, геодезических и топографических работ, при проведении инженерных изысканий, эксплуатации зданий и сооружений, межевании земель, ведении кадастров, а также иных изысканий и специальных работ. Конечно, формулировка про «специальные работы» звучит слишком уж расплывчато, тем не менее, подвести под нее частный туризм вряд ли удастся.

    Так что со стороны законодательства особых препятствий нет. Но и точных карт тоже не наблюдается. Конечно, раскопать, откуда взялась та или иная информация, очень сложно — поди докажи, что указанный «векторник» сделан именно с генштабовских километровок. Так что по сути своей с 2001 года все разговоры о лицензировании покупки и использования устройств глобального позиционирования беспочвенны.




    • SmartComGPS — программа для GPS-навигации и просто картографического ориентирования для смартфонов. Поддерживаются как внешние Bluetooth GPS-приемники (SonyEricsson P800/P900/P910), так и встроенные (как у Motorola A920/925/1000).

      SmartComGPS может работать и без GPS-приемника в качестве электронной карты с возможностью адресного поиска. И наоборот, можно обойтись только GPS-приемником без карт — тогда получится система «отслеживания» пути. В случае, если у вас есть и карты, и приемник, вы можете в полном объеме использовать широкий спектр возможностей SmartComGPS.
      Программа SmartComGPS существует не только на русском и английском языках, но также переведена на итальянский, немецкий, французкий, китайский (упрощенный, тайваньский, гонк-конгский), испанский, португальский, финский, норвежский, датский, шведский, венгерский, польский, чешский, словенский, болгарский, украинский, латышский языки.

      Теперь Вы можете скачать новую версию SmartComGPS 1.5 с новой функцией поворота карты по ходу Вашего движения. Это обновление бесплатно для всех зарегистрированных пользователей. Для использования этой версии необходимо получить новый серийный ключ

      Скачать SmartComGPS

      Узнать больше о SmartComGPS

      Основные особенности программы:
      - 100% совместимость с картами и файлами данных OziExplorer (умеет читать и записывать файлы .plt, .wpt, .map, .names);
      - можно создавать и калибровать карты с помощью ПК-версии OziExplorer;
      - удобный просмотр растровых карт;
      - неограниченный объем карт; нет ограничений на свободное ОЗУ;
      - быстрое масштабирование от 20% до 1000%
      - текстовые слои;
      - инкрементальный поиск объектов в базе данных;
      - калькулятор пути;
      - полноэкранный режим;
      - работает с треками и вэйпоинтами;
      - и многое другое.

      Данная версия — коммерческая, и поддерживает дополнительные возможности:
      - поддержка маршрутов OziExplorer (.rte);
      - редактор маршрутов;
      - редактор треков;
      - автоматические голосовые и визуальные инструкции в режиме сопровождения;
      - отсылка SMS согласно положению на карте;
      - получение и показ SMS на карте;
      - режим спутников;
      - быстрое масштабирование до 0,5%;
      - звуковое сопровождение GPS-событий;
      - режим индекса карты;
      - редактор границ карты;
      - панель инструментов;
      - окно быстрого выбора в режиме сопровождения.

      Скриншоты для Series 60
      Скриншоты для Series 80
      Скриншоты для Series 90
      Скриншоты для UIQ

      Скачать SmartComGPS
      Получить 14 дневный бесплатный ключ здесь
      Купить SmartComGPS
      здесь


  • SmartCom Navigator

    Программа SmartCom Navigator - легкая в обращении с интуитивно понятным интерфейсом и необходимым набором режимов и функций, что превратит ваш смартфон в достаточно функциональную навигационную систему, которой может пользоваться даже ребенок.
    Вы можете использовать программу и без gps-приемника, например, для просмотра карт в поездке на природу или экскурсии по незнакомому городу.
    Для удобства все функции разбиты по тематическим группам меню с доступом к использованию режимов в один-два клика.

    Основные особенности программы:
    - 100% совместимость с картами и файлами данных OziExplorer, SmartComGPS (умеет читать файлы .plt, .wpt, .map, .names);
    - удобный просмотр растровых карт;
    - неограниченный объем карт; нет ограничений на свободное ОЗУ;
    - быстрое масштабирование от 20% до 1000%
    - инкрементальный поиск объектов в базе данных;
    - калькулятор пути в режиме навигации;
    - полноэкранный режим;
    - работает с треками и вэйпоинтами;
    - редактор треков и вэйпоинтов;
    - автоматические голосовые и визуальные инструкции в режиме сопровождения;
    - отсылка SMS согласно положению на карте;
    - получение и показ SMS на карте;
    - режим спутников;
    - быстрое масштабирование до 0,5%;
    - звуковое сопровождение GPS-событий;
    - поиск трека (может искать трек к определенной точке на карте на основе имеющихся треков)
    - загрузка нужной карты онлайн (использует GPRS соединение для загрузки карты из интернета)
    - так же можно использовать имеющуюся готовые карты (ogf2 - формата).

    SmartCom Navigator работает со смартфонами на базе ОС Symbian 60-серии, 60-серии в 3-ей редакции и UIQ-серий.
    Стоимость программы - 25$.
    Скачать SmartCom Navigator
    Получить 14 дневный бесплатный ключ здесь
    Купить SmartCom Navigator здесь.


  • Мобильный навигатор карт - MapNav

    Общие сведения

    Для работы программы Мобильный навигатор карт (Map Mobile Navigator, MapNav) необходим телефон с поддержкой MIDP-2.0 и CLDC-1.1.

    При этом размер кучи памяти, доступной java-приложению, должен быть не менее 500кб, при меньшем объеме памяти программа попробует запуститься в защищенном режиме, который отображает на экране не более одного куска карты одновременно. Кроме этого, часть функциональности программы зависит от наличия и уровня поддержки разнообразных расширений платформы J2ME (например, телефоны с Symbian OS ограничены в использовании внешних карт).Учтите, что надежность и скорость работы приложения зависит от конкретной модели телефона и может сильно различаться.

    ВОЗМОЖНОСТИ Мобильного навигатора карт

    Версия 4.6.0:

    • Показ значка при отключенном звуке
    • Мои POI с GPS-Club.ru теперь показывают свои иконки (красота!), иконки кешируются
    • Исправление работы с XML (глючный библиотечный класс {в некоторых телефонах} заменен своим), теперь GPX и KML должны читаться без проблем у всех
    • Передача голосовых сообщений по NetRadar при работе в режиме реального времени
    • Регулировка громкости звуковых сообщений
    • Добавлен язык - Арабский
    • Добавлен язык - Венгерский
    • Расстояние на информационном экране запоминается и может быть сброшено по клавише 0
    • Flickr теперь имеет режим PhotoLog - непрерывная съемка с отправлением снимков с геотегами на flickr.com (у меня за 50 минут 90 снимков закачалось!)
    • Теперь по пут.точкам-тайникам можно открыть описание-страницу с сайта во встроенном браузере телефона (в быстром меню: * 3 7)
    • Настройка - Трек - Точек для старта нового : можно указать количество точек в треке, при превышении которого будет начат новый трек (по-умолчанию лимит в 10000)
    • Показ количества точек в треке в значке активности записи трека
    • NetRadar реального времени! (Настройка - В реальном времение).
    • NetRadar показывает трек пользователя (Настройка - Показывать трек)
    • Дополнительный информационный экран Netradar - траффик и задержка обновления в режиме реального времени
    • Подтверждение выхода из программы
    • Возможность кешировать индекс внешних карт (Настройка - Карты)
    • Ускорение работы кеша и внутренних карт
    • Переназначаемые клавиши (Настройка - Клавиши)
    • Возможность ручной отправки координат NetRadar
    • Добавлен язык - Норвежский
    • Отображение единиц измерения морских и британских (сухопутных) миль (Настройка - Геоданные)
    • Длительное нажатие указателя добавляет пут.точки или метку
    • Полностью переработан интерфейс списка меток. Теперь нормально работает на телефонах с тачскрином и метки МОЖНО редактировать
    • Доработка интерфейса обмена сообщениями между пользователями NetRadar. Звуковое оповещение о новом сообщении и возможность быстрого ответа даже пользователю, которого нет у вас в списке
    • Звуковое оповещение о превышении указанной скорости (Настройки - Оповещения)
    • Загрузка треков на сайт mapnav.spb.ru (Трек - Послать WWW)
    • Обмен сообщениями между пользователями NetRadar. Выберите пользователя в списке и Послать сообщение
    • Поддержка слоя osmrender для OpenStreetMaps, включается в Настройки-Карты. Переключение слоев как обычно по клавише # (вот http://openstreetmap.org/?lat=60.7288&lon=28.8984&zoom=13&layers=0BFT)
    • Большое количество исправлений!


    Здесь можно скачать немного карт для SmartComGPS

    Они собраны на просторах интернета или сделаны мною.


  • В интернете существует множество сайтов, посвященных GPS, топосъемке и ориентированию. Приведу лишь некоторые из них, те, на которых можно найти легальную и полезную информацию.

    http://gis-lab.info — огромное количество теоретической информации по топосъемке и преобразованию координатных систем. Встречаются описания программ и сервисов.

    http://v-dorogu.narod.ru — ресурс прямо-таки переполнен полезной информацией, и хостинг на «Народе» этому не помеха. Здесь можно найти и карты, и инструкции по использованию GPS-приемников (причем на русском языке).

    http://www.gpsforum.ru — очень полезный ресурс, здесь можно найти множество самой разнообразной (подчас противоречивой) информации, да и карт там предостаточно. Следует учесть, что, как и на всех тематических форумах, посетители в основном общаются между собой на устоявшемся жаргоне, который неподготовленному человеку может показаться птичьим языком.

    http://gps-team.ru — официальный сайт клуба любителей GPS-ориентирования. Присутствует некоторое количество карт разрешенного масштаба, информации не слишком много.

    http://freemaps.gisrussa.ru/study.php — проект ГИС «Русса» — любительское картографирование всей России. Точность пока оставляет желать лучшего. Зато прямо на сайте можно заказать бесплатный учебный курс, обучающий необходимым для векторизации навыкам.

    http://www.realbiker.ru/navigation — множество полезной информации, начиная от бланковых карт и заканчивая списками объектов для OziExplorer. Есть ссылки на интересные картохранилища.

    http://geoengine.nima.mil/geospatial/SW_TOOLS/NIMAMUSE/webinter/ — на сайте выложены высококачественные спутниковые карты для множества стран мира, в том числе и России.

    Navitel_3.2.6.3594.CAB Навител Навигатор 3 отображает текущее местоположение пользователя на карте и способен голосом подсказывать водителю, когда и куда необходимо повернуть на автоматически проложенном маршруте, предсказать время прибытия в точку назначения, сообщить актуальную скорость движения, а так же поддерживает многие другие навигационные функции (http://www.navitel.su)


    Позже продолжу выкладывать информацию, оставьте Ваши пожелания в Гостевой книге или напишите мне.


    • Ваше имя

      Что Вы хотели бы увидеть на этом сайте?



    Перейти на главную страницу


     
     
     
     
    SmartComGPS
     
    SmartComGPS
     
    Мобильный навигатор карт - MapNav
     
     
     




    Hosted by uCoz